• 한국환경보건학회지
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• 제33권3호
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• pp.180-183
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• 2007

Over the last century the mercury (Hg) concentration in the environment has been increased by human activities with inputs from sources such as atmospheric deposition, urban runoff, and industrial effluents. Mercury can be transformed to methylmercury (MeHg) in anaerobic conditions by sulfate reducing bacteria (SRB) and sediments are the principal location for MeHg production in aquatic environments. Interest in bioaccumulation of Hg and MeHg into lower trophic levels of benthic and pelagic organisms stems from public health concerns as these organisms provide essential links for higher trophic levels of food chains such as fish and larger invertebrates. Fish consumption is the major exposure route of MeHg to humans. Recently, it was reported that blood samples in Korea showed much higher Hg levels (5-8 times) than those in USA and Germany. Although this brings much attention to Hg research in Korea, there are very few studies on Hg biogeochemical cycling and bioaccumulation in aquatic environments. Given the importance of Hg methylation and MeHg transfer through food chains in aquatic environments, it is imperative that studies should be done in much detail looking at the fate, transport, and bioaccumulation of Hg and MeHg in the environment. Moreover, there should be long-term monitoring plans in Korea to evaluate the environmental and health effects of Hg and MeHg.

• Advances in environmental research
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• 제1권1호
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• pp.15-35
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• 2012

Mercury (Hg) is a global environmental pollutant that has been the cause of many public concerns. One particular concern about Hg in aquatic systems is its trophic transfer and biomagnification in food chains. For example, the Hg concentration increases with the increase of food chain level. Fish at the top of food chain can accumulate high concentrations of Hg (especially the toxic form, methylmercury, MeHg), which is then transferred to humans through seafood consumption. Various biological and physiochemical conditions can significantly affect the bioaccumulation of Hg-including both its inorganic (Hg(II)) and organic (MeHg) forms-in fish. There have been numerous measurements of Hg concentrations in marine and freshwater fish worldwide. Many of these studies have attempted to identify the processes leading to variations of Hg concentrations in fish species from different habitats. The development of a biokinetic model over the past decade has helped improve our understanding of the mechanisms underlying the bioaccumulation processes of Hg in aquatic animals. In this review, I will discuss how the biokinetic modeling approach can be used to reveal the interesting biodynamics of Hg in fish, such as the trophic transfer and exposure route of Hg(II) and MeHg, as well as growth enrichment (the increases in Hg concentration with fish size) and biomass dilution (the decreases in Hg concentration with increasing phytoplankton biomass). I will also discuss the relevance of studying the subcellular fates of Hg to predict the Hg bioaccessibility and detoxification in fish. Future challenges will be to understand the inter- and intra-species differences in Hg accumulation and the management/mitigation of Hg pollution in both marine and freshwater fish based on our knowledge of Hg biodynamics.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권4호
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• pp.304-315
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• 2022

Background: Filter-feeding zooplankton has limited food resources owing to their habitat. Consequently, it is crucial for them to acquire all essential compounds, such as fatty acids (FAs) and amino acids, from confined diets. To elucidate the trophic transfer of FAs to filter feeders, the primary consumers in freshwater ecosystems, we compared the FA accumulation patterns of two species of filter-feeding zooplankton, Daphnia magna and Branchinella kugenumaensis, in a laboratory experiment. Experimental neonates and nauplii preyed on a single phytoplankton species (Selenastrum capricornutum) for three days after hatching prior to diet switching. Five replicates per feeding group in each species were fed on six different types of mixed phytoplankton diet for 10 days after diet switching. Subsequently, the consumers and diets were harvested and FAs were extracted. Results: Principal component analysis showed that the FA profiles of zooplankton were well-grouped by species and diet. Although diet affects the FA profiles of consumers, they exhibit different FA accumulation patterns. D. magna had a higher 18C-ω3 content and ω3/ω6 ratio than did B. kugenumaensis. In contrast, B. kugenumaensis had higher contents of 18:1ω7 and 20:5ω3 (eicosapentaenoic acid), 22:6ω3 (docosahexaenoic acid), and a higher ratio of ∑18C monounsaturated FAs to ∑18C-ω3 polyunsaturated FAs than did D. magna. Conclusions: This study showed that two primary consumers, D. magna and B. kugenumaensis, fed the same diet had different assimilation patterns of FAs under controlled environments. Specific FA accumulation patterns in filter feeders can provide information on the transfer process of various FAs to high-trophic organisms.

• 한국환경보건학회지
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• 제46권5호
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• pp.610-626
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• 2020

Objectives: This study aims to investigate the concept of microplastics and their occurrence, transport, biological effects, and management methods in the ocean. Methods: I reviewed articles on microplastics in the ocean by using the Google Scholar database. Results: Plastic litter has been reported as a ubiquitous pollutant in the ocean due to the extensive consumption of plastics and the mismanagement of plastic wastes. Microplastics are generally defined as synthetic polymer particles <5 mm in size. Microplastics generated from the degradation of plastic litter are currently a serious global concern since they spread easily all over the ocean, transfer to different tissues inside contaminated animals, and even across different trophic levels inside the food web. An additional concern is the ability of microplastics to adsorb organic and inorganic pollutants and subsequently release them into the ocean. Thus, alternatives to reduce microplastics in the ocean are discussed. Conclusions: This paper summarizes the concept of microplastics and their behavior in the ocean and suggests management methods for microplastics in support of a cleaner ocean.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.55-68
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• 2010

박테리아, HNF, 식물플랑크톤 그리고 섬모충류로 이어지는 미소생물군집의 계절적 변화를 2007년 5월에서 2008월 5월까지 부영양화된 기수호유역 시화호의 3개 정점에서 조사하였다. 배수갑문 주변의 두 정점과 비교하여 상류의 정점에서 염분농도가 낮게 나타났고, 영양염 농도와 더불어 Chl-$\alpha$가 현저하게 높게 기록되었다. 박테리아의 연 평균은 St. 1에서 $6.8{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $7.4{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $4.6{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로 각각 관찰되었다. HNF의 연 평균은 St. 1에서 $19{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $6.7{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $5.9{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로 각각 기록되었다. 최고치의 섬모충 개체수는 St. 1에서 2008년 4월 29 일에 관찰되었고, 전체의 99%가 자가영양성 섬모충 Mesodinium rubrum (=Myrionecta rubra) 이였다. Chl-$\alpha$농도는 박테리아와 높은 상관관계가 관찰되었으나, 박테리아는 HNF와 섬모충으로 이어지는 상위 포식자 간의 상관성이 높게 나타나지 않았다. 이것은 상위 포식자로 이어지는 에너지 흐름의 효율이 비교적 낮다는 것을 의미한다. 부영양화된 시화호에서 일차 생산자의 생물량이 높게 관찰되였음에도 불구하고, 미소생물군집의 상위 영양단계 생물과 하위 생물군과의 상관성이 나타나지 않았다는 것은 미소생물환의 먹이 연쇄는 고전적인 먹이망과 같은 간접적인 경로와 더불어 시간 지연의 영향을 받았을 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.424-434
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• 2006

박테리아-동물플랑크톤의 영양적 관계와 이에 미치는 요인들을 파악하기 위하여 2005년 4월부터 12월까지 팔당호 생태계의 영양상태가 다른 팔당댐앞과 경안천 두 지점을 선정하여 동물플랑크톤의 여과율과 박테리아의 C-flux를 분석하였다. 동물플랑크톤은 소형 (Microzooplankton, MICZ: 60-200 ${\mu}m$)과 대형동물플랑크톤(Macrozooplankton, MACZ: >200 ${\mu}m$)으로 구분하여 각 그룹에 대하여 별도로 섭식률을 조사하였다. 두 지점에서 박테리아 밀도와 계절적 변화양상은 유사하게 나타났다. 동물플랑크톤은 두 지점 모두 윤충류(Brachionus, Keratella, Polyathra)가 수적으로 크게 우점하였으나, 탄소생물량은 지각류(Daphnia)가 가장 높았다. 동물플랑크톤은 봄에 높은 밀도와 탄소생물량을 보였고 여름철 집중강우 시기를 기점으로 크게 감소하였다. 지점별로는 경안천에서 상대적으로 높은 탄소생물량이 나타났다. 박테리아에 대한 동물플랑크톤 여과율은 팔당댐앞에서 봄, 가을철에 높고 여름철에 낮게 나타나는 계절에 따른 변화가 명확하게 나타난 반면, 경안천에서는 팔당댐앞과는 달리 여름철에 높게 나타났다. C-flux는 두 지점 모두 봄철과 가을철에 높게 나타났다. 군집여과율과 박테리아 C-flux는 MACZ가 MICZ보다 높았고, 그 정도는 경안천에서 더 높게 나타났다. 여름철의 집중강우로 인한 짧은 체류시간과 수체의 교란이 동물플랑크톤의 섭식에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권5호
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• pp.413-425
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• 1995

만경.동진강 염하구에서 종속영양성 및 홉합영양성 미소편모류(Nanoflagellates) 의 분포와 이들에 의한 박테리아섭식의 생태적 중요성을 추정하기 위해 1993년 10부터 1995년 3월 까지 총 4차에 걸쳐 풍속영양성 및 자가영양성 미소편모류의 수도와 FLB(fluorescently labeled bacteria)를 이용하여 박테리아 섭식률을 측정하였다. 연 구기간 동안 종속영양성 미소편모류와 자가영양성 미소편모류의 수도는 각각 438-4,149 개체 ml/SUP -1/(평균 2,145 개체 ml/SUP -1/, n=20), 971-4,935 개체 ml/SUP -1/(평균 2,226 개체 ml/SUP -1/,n=20)의 변화폭을 보였으며, 이들 편모류는 전반적으로 서로 유사한 수도를 나타냈다. 박테리아의 주요 섭식자로 알려진 종속영양 성 미소편모류와 엽록체가 있는 자가영양성 미소편모류의 수도는 보고 테리아의 수도 와 모두 유의성 있는 양의 상관관계(각각 $r^2$=0.51)과 $r^2$=0.47, p<0.05)를 보였다. 혼합영양성 미소편모류 군집의 크기는 적어도 자가영양성 미소편모류 군집의 4.23%에 달하는 것으로 추정되었다. 개체별 박테리아 섭식률(individual predation rate)은 종 속영양성 미소편모류가 2.2-14.2 박테리아 미소편모류/SUP -1/h/SUP -1/(평균 3.7 박 테리아 미소편모류/SUP -1/h/SUP -1/,n=16), 혼합영양성 미소편모류가 1.6-9.7 박테리 아 미소편모류에 의한 박테리아 섭식에서 30-69%를 차지하여, 박테리아 섭식자료서의 역할이 중요함을 알 수 있었다. 박테리아 이차생산력에 대한 총 미오편모류의 박테리 아 섭식률의 비는 0.06-1.23으로 넓은 범위를 보였으나, 미소편모류의 수도가 매우 낮 은 1994년 6월의 경우(8$\pm$1%,써 =4)를 제외하면 총 미소편모류의 섭식률은 박테리아 이차 생산량의 상당 부분(66$\pm$37%,n=9)에 해당하였다. 따라서, 만경.동진강 염하구에 서 종속영양성 및 혼합영양성 미소편모류는 박테리아의 주요 섭식자로서 박테리아 이 차생산량을 상위 영양단계의 동물플랑크톤에 전달하는 연결자 역할을 할 것으로 보여 진다.